In het begin van de jaren zestig gaven de CIA en de Amerikaanse luchtmacht Lockheed de opdracht om een veelbelovend onbemand verkenningsvliegtuig met hoge prestaties te ontwikkelen en te bouwen. De taak werd succesvol opgelost in het kader van het D-21-project, op basis van de meest gedurfde beslissingen en ideeën. Het technische en technologische deel van dit project staat nog steeds in de belangstelling.
Een bijzondere uitdaging
Op 1 mei 1960 schoot de Sovjet-luchtverdediging met succes een Amerikaans U-2-vliegtuig neer en toonde daarmee aan dat dergelijke apparatuur niet langer ongestraft kon werken aan de USSR. In dit verband begon de zoektocht naar alternatieve oplossingen in de Verenigde Staten. De geheime afdeling van Lockheed, bekend als de Skunk Works, kwam al snel met het concept van een eenmalige hogesnelheidsverkennings-UAV die in staat was tot fotografische verkenning.
Het voorgestelde idee interesseerde de klanten en in oktober 1962 kwam er een officiële bestelling voor de voorstudie van het project. In de kortst mogelijke tijd was het mogelijk om de vorming van het algemene uiterlijk te voltooien en aerodynamische tests te beginnen. Op basis van de resultaten van de eerste successen werd in maart 1963 een volwaardig ontwerpcontract getekend. Op dat moment droeg de toekomstige drone de aanduiding Q-21. Het werd later omgedoopt tot D-21.
De eerste versie van het project, bekend als de D-21A, stelde het gebruik van een UAV voor met een M-21-type draagvliegtuig. De laatste was een tweezitsmodificatie van het A-12-verkenningsvliegtuig met een pyloon tussen de kielen en enkele andere apparaten voor het werken met UAV's. In december 1964 maakte een ervaren M-21 zijn eerste exportvlucht met een D-21 aan boord.
Op 5 maart 1966 werd de eerste drone gelanceerd vanaf een draagvliegtuig. Ondanks bepaalde moeilijkheden en risico's verliep de scheiding en het begin van een zelfstandige vlucht zonder problemen. In de toekomst zijn er nog meer soortgelijke tests uitgevoerd. Op 30 juli eindigde de vierde lancering in een ongeval. De UAV was niet in staat om weg te komen van het vliegdekschip en raakte zijn staart. Beide auto's stortten in en vielen. De piloten werden uitgeworpen, maar een van hen kon niet worden gered.
Op basis van de testresultaten van het experimentele complex werd besloten om de drager in de vorm van de M-21 te verlaten. Het bijgewerkte D-21B-verkenningsproject stelde voor om onder de vleugel van een B-52H-bommenwerper te lanceren. De initiële versnelling van de drone zou worden uitgevoerd met behulp van een booster voor vaste stuwstof. De tests van een dergelijk complex begonnen in de herfst van 1967, maar de eerste succesvolle lancering vond pas plaats in juni 1968.
Proeven 1968-69 bewees de hoge kenmerken van het nieuwe verkenningscomplex. Hierdoor verscheen een grote order voor seriële apparatuur voor de verdere operatie van de luchtmacht en de CIA. In november 1969 vond de eerste "gevechtsvlucht" plaats om een echt object van een potentiële vijand neer te schieten.
Technologische basis
De D-21A/B UAV kon op een hoogte van ongeveer 3600 km/u een maximale snelheid van M=3,35 halen. Tegelijkertijd was hij in staat om automatisch langs een bepaalde route te vliegen, naar het gebied van het aangewezen doelwit te gaan en er foto's van te maken. Daarna ging de drone op een terugweg liggen, dropte een container met verkenningsapparatuur in het gewenste gebied en vernietigde zichzelf.
De ontwikkeling van een vliegtuig met dergelijke kenmerken en capaciteiten was in die tijd erg moeilijk. De gestelde taken werden echter opgelost door het gebruik van de modernste materialen en technologieën. Sommige ideeën en ontwikkelingen zijn ontleend aan bestaande projecten, andere moesten helemaal opnieuw worden gecreëerd. In een aantal gevallen moest een merkbaar technisch risico worden genomen, wat nieuwe moeilijkheden met zich meebracht.
Een van de belangrijkste taken van het Q-21 / D-21-project was het creëren van een zweefvliegtuig dat een lange vlucht kon maken met snelheden van meer dan 3M. Een dergelijk ontwerp moest de vereiste aerodynamische eigenschappen hebben en bestand zijn tegen hoge mechanische en thermische belastingen. Bij het ontwikkelen van zo'n zweefvliegtuig is gebruik gemaakt van de ervaring van het A-12 project. Daarnaast werden enkele ontwerpoplossingen en materialen geleend.
De D-21 kreeg een cilindrische romp met een frontale luchtinlaat voorzien van een taps toelopend centraal lichaam. Extern en qua ontwerp was de romp vergelijkbaar met de gondel van het A-12-vliegtuig. Het zweefvliegtuig was uitgerust met een "dubbele delta"-vleugel met een driehoekig hoofddeel en ontwikkelde lange influxen. Een soortgelijk schema is al getest in het project van een vliegtuig op ware grootte en heeft aangetoond dat het voldoet aan de basisvereisten.
Het casco van dergelijke vormen werd voorgesteld volledig te worden gemaakt van titanium. Andere metalen werden alleen gebruikt als onderdeel van andere systemen en samenstellingen. De buiten- en binnenoppervlakken van het casco die in contact komen met hete lucht kregen een speciale ferrietcoating, ook afkomstig van het A-12-project.
Aanvankelijk werd de mogelijkheid overwogen om de voor de A-12 ontwikkelde Pratt & Whitney J58-motor te gebruiken, maar dit leidde tot een onaanvaardbare stijging van de kosten van het project. Een alternatief werd gevonden in de vorm van de RJ43-MA-11 straalmotor van Marquard Corp. - Dit product werd gebruikt op de CIM-10 Bomarc luchtafweerraket. Voor de D-21 werd het aangepast: de bijgewerkte RJ43-MA20S-4-motor onderscheidde zich door een langere bedrijfstijd, die overeenkwam met het profiel van de verkenningsvlucht.
Speciaal voor de D-21 is een nieuw automatisch controlesysteem ontwikkeld dat de UAV langs een bepaalde route kan leiden. Het gebruikte traagheidsnavigatieapparatuur die was geleend van de A-12. Door de complexiteit en hoge kosten is het besturingssysteem te redden gemaakt.
In de neus van de romp was een dropcontainer, Q-bay genaamd, voorzien van een parachutesysteem en opblaasbare drijvers. In deze container waren het besturingssysteem en navigatieapparatuur geplaatst, evenals alle camera's met filmcassettes. In de laatste fase van de vlucht moest de D-21A/B een container droppen, die vervolgens door een vliegtuig in de lucht of door een schip vanaf het water werd opgepikt. De zoektocht naar Q-bay werd uitgevoerd met behulp van een ingebouwd radiobaken. Eerder werden vergelijkbare technologieën gebruikt om filmcontainers te zoeken en te redden die werden gelanceerd vanaf verkenningssatellieten.
Oefen controle
De eerste D-21-drones werden gebouwd in 1963-64 en al snel begon de kleinschalige productie. Voordat Lockheed ermee stopte in 1971, had Lockheed 38 producten geproduceerd in twee hoofdmodificaties. Sommige van deze UAV's werden gebruikt in tests en in echte verkenningsvluchten.
In de eerste fase van het project, in 1964-66. er waren vijf sorties van het M-21-vliegtuig met de D-21A UAV op de pyloon. Hiervan zorgden er vier voor het resetten van het apparaat - drie waren succesvol en de laatste eindigde in een ramp. Tests van de D-21B duurden van 1967 tot 1970, gedurende die tijd maakten ze 13 vluchten, incl. met imitatie van de oplossing van verkenningstaken.
Combat gebruik omvatte slechts vier vluchten. De eerste vond plaats op 9 november 1969 en eindigde abnormaal. De D-21B UAV bereikte met succes het Chinese oefenterrein Lop Nor, nam foto's - en ging niet terug. Hij vervolgde zijn vlucht, had geen brandstof meer en ging, met enige schade, "zitten" op het grondgebied van de Kazachse USSR, waar hij werd ontdekt door het Sovjetleger.
Op 16 december 1970 vond de tweede lancering plaats voor verkenning van Chinese objecten. De UAV voltooide het onderzoek met succes, keerde terug naar het gespecificeerde gebied en liet de Q-bay-container vallen. Hij kon niet in de lucht worden gevangen en de opkomst uit het water mislukte - het product, samen met de apparatuur en films, zonk. De derde vlucht op 4 maart 1971 eindigde met gelijkaardige resultaten, de container ging verloren.
De laatste vlucht van de D-21B vond een paar weken later plaats, op 20 maart. Het apparaat viel om onbekende redenen op het grondgebied van de VRC, niet ver van de stortplaats waarnaar het op weg was. Na deze mislukking waren de CIA en de luchtmacht uiteindelijk gedesillusioneerd door het D-21B-project en besloten ze te stoppen met het gebruik van dergelijke apparatuur.
Gezien de resultaten van de tests en het daadwerkelijke gebruik van de D-21A / B, kunt u de belangrijkste redenen voor de storingen zien. Zo werd het gebrek aan betrouwbaarheid van het besturingssysteem een serieus probleem. In het bijzonder is het om deze reden dat de geheime UAV na de allereerste "gevechts" sortie naar een potentiële vijand ging. Daarnaast ontstonden er onverwachte problemen met de zoek- en reddingsactie van de container met de apparatuur, maar de eigen fout van de drone was hierin minimaal.
Met dit alles was de D-21A/B UAV technisch complex en duur. De gemiddelde kosten van elk dergelijk product, rekening houdend met het ontwikkelingswerk, bereikten $ 5,5 miljoen in prijzen van 1970 - ongeveer 40 miljoen vandaag. Opgemerkt moet worden dat de kosten van een enkele drone aanzienlijk zijn verlaagd door het herhaalde gebruik van een container met de duurste componenten.
Beperkte capaciteit
De ontwerpers van Lockheed / Skunk Works kregen een zeer moeilijke taak voorgeschoteld, en ze losten het over het algemeen op. Het resulterende verkenningsapparaat vertoonde de hoogste tactische en technische kenmerken, maar voldeed nog steeds niet volledig aan de vereisten van echte operatie. Het product D-21 bleek te complex, duur en onbetrouwbaar.
Misschien zou een verdere verfijning van het ontwerp de geïdentificeerde problemen hebben geëlimineerd, maar het werd verlaten. Bovendien verlieten ze het concept van een supersonisch onbemand verkenningsvliegtuig voor de lange afstand. Als gevolg hiervan vonden gedurfde en veelbelovende technische oplossingen, ondanks hun hoge potentieel, geen verdere toepassing.
